1. 前言
汽車大燈是汽車的重要安全部件之一,其作用是在夜間或霧、雨等能見度較低的情況下,為駕駛員提供照明,提高駕駛安全性。隨著汽車技術的不斷發展和人們安全意識的不斷提高,汽車大燈經歷了多次變革和發展,其發展前景也備受關注。
隨著能源資源的日益緊張和環保意識的不斷提高,節能環保已經成為汽車大燈發展的重要趨勢。LED 大燈具有亮度高、壽命長、節能環保等優點,已經成為高端車型的標配。
2. Blitz Fly 方案介紹
Blitz Fly 方案是世平集團推出的基於 onsemi NCV7802 & NCV78723 的汽車前置大燈方案,該方案的框圖如下:
Blitz Fly 方案框圖
該方案的功能如下
①Headlamp 燈珠組為遠近燈光一體設計 , 典型工作電壓為 60 V ;
②DRL/CL 燈珠組包括日行燈與角燈 , 典型工作電壓為 24 V;
③LED Driver Board 輸入電壓範圍為 5V ~ 30V; 輸出電壓範圍為 6V ~ 67V, 可為兩組燈珠組同時供電 ;
④實驗室模擬:配合步進電機, 可以改變車燈光線照射方向, 提供優質路面照明, 減少路面行駛干擾;
⑤低 EMC 干擾;
⑥方案與 NXP S32K1x 配合,方便進行其他功能的二次開發;
二、 NCV78702 簡介
NCV78702 是一款用於智能電源鎮流器和 LED 驅動器的單晶片高效助推器,專為汽車前照燈應用而設計,如遠光燈、近光燈、DRL (日間行車燈)、轉向指示燈、霧燈、角燈等。NCV78702 專為大電流 LED 設計,與 NCV78723 (雙通道降壓)/ 713 (單通道)一起提供了一個完整的解決方案,可驅動高達 60 V 的多個 LED 串。它包括一個電流模式電壓升壓控制器,同時具備最小外部組件的輸入濾波器功能。輸出電壓可設定。兩個 NCV78702 可以組合在一起,組成多相升壓電路 (2 -相,3 -相,4 -相),以便進一步優化升壓器的濾波效果,降低總應用BOM 成本。由於 SPI 可編程性,單個硬體配置可以支持各種應用程序平台。NCV78702 集成了多種功能,具有以下優勢:
①高度集成:NCV78702 集成了多種功能,包括 LED驅動、電流控制、故障檢測和診斷等。這種高度集成的設計簡化了系統的布局和連接,減少了外部元件的數量和成本。
②高效能:NCV78702 採用了高效的 LED 驅動技術,能夠提供高亮度的照明效果,並且具有較低的功耗。這有助於提高車輛的照明效果,同時減少能源消耗。
③多種保護功能:NCV78702 具有多種保護功能,包括過溫保護、過電流保護和短路保護等。這些保護功能可以保護 LED 驅動器和 LED 燈具免受損壞,提高系統的可靠性和安全性。
④故障檢測和診斷:NCV78702 具有故障檢測和診斷功能,能夠監測 LED 驅動器和 LED 燈具的工作狀態,並及時報告故障信息。這有助於提高故障排查的效率,減少維修時間和成本。
綜上所述,NCV78702 在市場上具有高度集成、高效能、多種保護功能和故障檢測等優勢。
三、 NCV78702 原理
- 特徵
- 單晶片
- 多相升壓器
- 整體高效率
- 最少的外部元件
- 通過主動輸入濾波器來減小電池的電流紋波
- 集成升壓控制器
- 可編程輸入電流限制
- 高工作頻率以減小電感尺寸
- 低電磁兼容性(EMC)輻射
- SPI 接口動態控制系統參數
- 故障安全運行模式( FSO ),獨立模式
- 集成故障診斷
- 簡要功能介紹
溫度保護:NCV78702 具有內置的溫度保護功能,可以監測 LED 驅動器的溫度,並在溫度超過設定閾值時採取保護措施,如降低電流或關閉驅動器,以防止過熱損壞。
故障檢測和保護:NCV78702 還具有故障檢測和保護功能,可以監測 LED 驅動器的工作狀態,並在出現故障或異常情況時採取相應的保護措施,如短路保護、過流保護等。
通信接口:NCV78702 支持多種通信接口,如 SPI(串行外設接口)、LIN(局域網接口)等,可以與車輛的控制系統進行通信,實現對 LED 驅動器的遠程控制和監測。
總體而言,NCV78702 通過集成多種功能,實現了對汽車LED燈的驅動和控制。它具有高效的電源管理、PWM 調光控制、溫度保護和故障檢測等功能,可以提供穩定、可靠的 LED 照明效果,並保護 LED 驅動器免受過熱和故障的影響。同時,它還支持通信接口,可以與車輛的控制系統進行交互,實現對 LED 燈的遠程控制和監測。
四、 升壓模塊設計
在 Blitz Fly 方案中,針對升壓模塊進行了如下設計
該升壓模塊輸入可以支持 5~30V,輸出最高可以控制在 60V
下面從以下幾個部分為大家分別介紹:
- 是補償網絡,與晶片 COMP 引腳相連,Boost 峰值電流電平由補償引腳 COMP的電壓設定,COMP是反導誤差放大器的輸出,該參考電壓通過分壓器饋送到電流比較器,比較器將該參考電壓與連接引腳IBSTSENSE1/2+ 和IBSTSENSE1/2− 的外部檢測電阻RSENSE上檢測到的電壓VSENSE進行比較。當MOSFET接通時,感應電阻上的電壓是由升壓器線圈電流產生的,並且加上一個額外的偏移電壓+0.5 V(,再加上一個斜率補償電壓。斜率補償可以通過SPI編程的BOOST_SLPCTRL[2:0]寄存器進行設置,也可以禁用。由於偏移電壓的存在,當VCOMP > COMP_VSF時,電流可以開始在電路中流動是VBoost 電阻分壓器,接到晶片的接地引腳與VBOOSTDIV 引腳即 BOOST 高壓反饋輸入
- 是電流檢測電阻以及濾波電容,該電阻與晶片通過IBSTSENSE 引腳相連 ,晶片迴路調節和電流限制機制使用是一個低壓比較器,該比較器根據該電阻的檢測電壓觸發。為了最大限度地提高功率效率,閾值電壓相當低,典型的最大設置為100 mV
- 是輸出濾波電容,過濾掉浪涌尖峰
- 是BOOST 結構,通過 PWM 波控制 MOSFET 的開通關斷實現升壓
- 供給 MOSFET 寄生電容放電的結構
- 去耦電容
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五、 參考文檔
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